Схема аптычнага прарэджвання частоты на асновеМадулятар MZM
Аптычная дысперсія частот можа быць выкарыстана ў якасці лідаракрыніца святлаадначасова выпраменьваць і сканаваць у розных напрамках, а таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці шматхвалевай крыніцы святла з 800G FR4, што выключае структуру MUX. Звычайна шматхвалевая крыніца святла мае нізкую магутнасць або дрэнна спакаваная, і мае шмат праблем. Прадстаўленая сёння схема мае шмат пераваг і можа быць выкарыстана для даведкі. Яе структурная схема паказана ніжэй: Высокая магутнасцьDFB-лазерКрыніца святла — гэта святло бесперапыннага дзеяння ў часовай вобласці і аднахвалевае святло па частаце. Пасля праходжання празмадулятарПры пэўнай частаце мадуляцыі fRF будзе генеравацца бакавая паласа, а інтэрвал бакавой паласы будзе мадуляванай частатой fRF. Мадулятар выкарыстоўвае LNOI-мадулятар даўжынёй 8,2 мм, як паказана на малюнку b. Пасля доўгага ўчастка магутнагафазавы мадулятар, частата мадуляцыі таксама з'яўляецца fRF, і яе фаза павінна ўтвараць вяршыню або западзіну радыёчастотнага сігналу і светлавога імпульсу адносна адзін аднаго, што прыводзіць да вялікага чырпу, што, у сваю чаргу, выклікае больш аптычных зубцоў. Зрушэнне пастаяннага току і глыбіня мадуляцыі мадулятара могуць паўплываць на плоскасць дысперсіі аптычнай частаты.
Матэматычна, сігнал пасля мадуляцыі светлавога поля мадулятарам мае выгляд:
Можна бачыць, што выходнае аптычнае поле мае аптычную дысперсію частоты з частотным інтэрвалам wrf, а інтэнсіўнасць зубца аптычнай дысперсіі частоты звязана з аптычнай магутнасцю DFB. Мадэлюючы інтэнсіўнасць святла, якое праходзіць праз мадулятар MZM, іФазавы модулятар PM, а затым з дапамогай хуткага пераўтварэння Фур'е атрымліваецца спектр дысперсіі аптычных частот. На наступным малюнку паказана прамая залежнасць паміж плоскасцю аптычных частот і пастаянным зрушэннем мадулятара і глыбінёй мадуляцыі на аснове гэтага мадэлявання.
На наступным малюнку паказана мадэляваная спектральная дыяграма з пастаянным зрушэннем MZM 0,6π і глыбінёй мадуляцыі 0,4π, што паказвае, што яе плоскаснасць <5 дБ.
Ніжэй прыведзена схема корпуса мадулятара MZM. Таўшчыня LN складае 500 нм, глыбіня травлення — 260 нм, а шырыня хвалявода — 1,5 мкм. Таўшчыня залатога электрода — 1,2 мкм. Таўшчыня верхняй абалонкі SIO2 — 2 мкм.
Ніжэй паказаны спектр праверанага OFC з 13 аптычна разрэджанымі зубцамі і плоскасцю <2,4 дБ. Частата мадуляцыі складае 5 ГГц, а магутнасць радыёчастотных сігналаў у MZM і PM складае 11,24 дБм і 24,96 дБм адпаведна. Колькасць зубцоў узбуджэння аптычнай дысперсіі частот можна павялічыць, павялічваючы магутнасць PM-RF, а інтэрвал дысперсіі аптычных частот можна павялічыць, павялічваючы частату мадуляцыі. малюнак
Вышэйпаказанае заснавана на схеме LNOI, а наступнае — на схеме IIIV. Структурная схема выглядае наступным чынам: чып аб'ядноўвае лазер DBR, мадулятар MZM, фазавы мадулятар PM, SOA і SSC. Адзін чып можа дасягнуць высокапрадукцыйнага аптычнага прарэджвання частаты.
Каэфіцыент SMSR лазера DBR складае 35 дБ, шырыня лініі — 38 МГц, а дыяпазон перабудовы — 9 нм.
Мадулятар MZM выкарыстоўваецца для генерацыі бакавой паласы даўжынёй 1 мм і прапускной здольнасцю ўсяго 7 ГГц пры 3 дБ. У асноўным абмежавана неадпаведнасцю імпедансу, аптычныя страты да 20 дБ пры зрушэнні -8 Б.
Даўжыня SOA складае 500 мкм, што выкарыстоўваецца для кампенсацыі страт аптычнай рознасці мадуляцыі, а спектральная паласа прапускання — 62 нм пры 3 дБ пры 90 мА. Інтэграваны SSC на выхадзе паляпшае эфектыўнасць сувязі чыпа (эфектыўнасць сувязі складае 5 дБ). Канчатковая выходная магутнасць складае каля −7 дБм.
Для стварэння аптычнай дысперсіі частот выкарыстоўваецца частата радыёчастотнай мадуляцыі 2,6 ГГц, магутнасць — 24,7 дБм, а напружанне фазавага мадулятара — 5 В. На малюнку ніжэй паказаны атрыманы фотафобны спектр з 17 фотафобнымі зубцамі пры 10 дБ і SNSR вышэй за 30 дБ.
Схема прызначана для мікрахвалевай перадачы 5G, і на наступным малюнку паказана спектральная складовая, якая выяўляецца дэтэктарам святла, які можа генераваць сігналы 26G з частатой у 10 разоў вышэйшай. Тут гэта не пазначана.
Карацей кажучы, аптычная частата, якая генеруецца гэтым метадам, мае стабільны частотны інтэрвал, нізкі фазавы шум, высокую магутнасць і лёгкую інтэграцыю, але ёсць і некалькі праблем. РЧ-сігнал, які загружаецца на PM, патрабуе вялікай магутнасці, адносна вялікага спажывання энергіі, а частотны інтэрвал абмежаваны хуткасцю мадуляцыі да 50 ГГц, што патрабуе большага інтэрвалу даўжынь хваль (звычайна >10 нм) у сістэме FR8. Абмежаванае выкарыстанне, плоскасці магутнасці ўсё яшчэ недастаткова.
Час публікацыі: 19 сакавіка 2024 г.